CN2702913Y - 船用双轮卧式推进器 - Google Patents

Abstract

一种船用双轮卧式推进器采用双叶轮反向转动的结构，叶轮处于水平状态(卧式)，取消进水流道，出水口与入水口的水流流动方向相互垂直。借助船体底部的开孔和密封件，使泵壳全部浸入水中，而齿轮箱位于船体内，不与水接触。齿轮箱有一根水平输入轴和两根旋转方向相反的铅垂输出轴。在泵壳内，两个等直径的叶轮分别固装在两根输出轴的端部。叶轮可为离心泵上使用的闭式，相应的进水口位于泵壳的下端面上；也可是开式直叶，相应的进水口位于泵壳两侧的柱面壁上。而泵壳上的出水口都是沿船舶纵轴线方向。本实用新型的结构简单，因取消进水流道，避免产生“空化”现象；又因进水口轴线与出水口轴线垂直，增加了动量改变量，即增加了推力。

Description

船用双轮卧式推进器

技术领域

一种船用双轮卧式推进器可将船舶主机产生的能量转换成船舶运动的动能，属船舶推进装置。

背景技术

船舶推进装置种类繁多，常见的几大类有明轮推进器、螺旋桨推进器、直叶推进器、喷射(喷水、喷雾、喷气)推进器等，每类中又有多种不同的结构形式。它们在不同的运行环境中显现出各自的优缺点，相互间取长补短，不宜简单替代，但对某些结构形式做出改进还是必要和可能的。

就喷水推进器而言，其主泵有轴流泵、混流泵、离心泵之分，也有在特定的管道内加装螺旋桨的；尽管主泵的进水口形式多种多样，但基本上可分为两种：总压式(亦称毕托管式)和静压式(亦称齐平式)。无论采用何种进水口形式，一般都有一段进水流道，不可避免地因流道阻力造成流动损失甚至产生“空化”现象，降低了推进效率。

发明内容

一种船用双轮卧式推进器，是在综合分析现有喷水推进器结构和布局缺欠的情况下，通过选用适当的进水口形式，调整主泵结构，缩短(或取消)进水流道，以达到简化结构、提高推进效率的目的。

纵观推进器初等设计理论，基本都是基于动量定理，即推动船舶运动的力(简称为推力)来源于推进器鼓动的流体动量的改变量(末动量与初动量之差)。理想螺旋桨推进器的计算模型也是由此产生的。这一基本事实告诉我们：初(进口水流)动量的大小和方向影响推力的大小。因之，若忽略“空化”这一物理现象对推力的影响，当喷水推进器的进水口形式由总压式改变为静压式时，将改变初动量在前进反方向上的分量，使之减小，相应的动量改变量增大，推力也增大。

本实用新型所公开的船用双轮卧式推进器的进水口采用静压式。为防止产生“空化”现象，取消进水流道，叶轮水平安装(称之为卧式)。为使设备重量沿船舶轴线尽可能对称分布，采用双叶轮结构。两个叶轮反向旋转时，水流从泵壳的侧面或下端面直接进入，出水口水流与进水口水流的方向相互垂直。

船用双轮卧式推进器包括齿轮箱、泵壳、叶轮、密封件。用螺栓将齿轮箱和泵壳连成一体后借助密封件固装在船体底部的开孔中，以使泵壳全部浸入水中，而齿轮箱位于船体内部，不与水接触。齿轮箱为一密封箱体，不起减速作用，只用于调整转动方向，它有一根水平输入轴，两根旋转方向相反的铅垂输出轴。在齿轮箱内有一对伞齿轮，分别固装在输入轴和一根输出轴上，用于将水平输入轴的转动转变成铅垂输出轴的转动。当两输出轴间距较大(取决于叶轮的大小)时，为避免使用直径过大的传动齿轮，可在固装在两根输出轴上的两个齿轮之间加装两个介轮，即通过四个等直径小齿轮啮合时产生的换向传动代替两个等直径大齿轮啮合时的反向传动。在泵壳内，两个等直径的叶轮分别固装在两根输出轴的端部。根据设计要求，当输入轴的转速较高时，采用离心泵上使用的闭式叶轮(靠叶轮旋转时，中心区产生的负压吸水)，相应地，进水口位于泵壳的下端面上；当输入轴的转速较低时，采用开式直叶叶轮(无轮盘，数个叶片直接呈放射状固定在轮毂上，叶片旋转时拨水)，相应地，进水口位于泵壳两侧的柱面壁上。无论采用何种叶轮，泵壳上的出水口都沿船舶纵轴线方向。

十分明显，上述结构简单，因取消进水流道，避免产生“空化”现象；因进水口轴线与出水口轴线垂直，增加了动量改变量，即增加了推力。

附图说明

图1采用离心闭式叶轮的船用双轮卧式推进器纵向剖面示意图

图2采用离心闭式叶轮的船用双轮卧式推进器B1-B2断面剖视示意图

图3采用开式直叶叶轮的船用双轮卧式推进器纵向剖面示意图

图4采用开式直叶叶轮的船用双轮卧式推进器B2-B2断面剖视示意图

图5船用双轮卧式推进器的A-A断面剖视示意图

具体实施方式

下面给出本实用新型的具体实施方式，并结合附图加以说明。

一种船用双轮卧式推进器是在综合分析现有喷水推进器结构和布局缺欠的情况下，通过选用适当的进水口形式，调整主泵结构，缩短(或取消)进水流道，以达到简化结构、提高推进效率的目的。

本实用新型所公开的船用双轮卧式推进器的进水口采用静压式。为防止产生“空化”现象，取消进水流道，叶轮水平安装。为使设备重量沿船舶轴线对称分布，采用双轮结构。两个叶轮反向旋转时，水流从泵壳的柱状侧面或下端面的开孔中直接进入，出水口水流与入水口水流的方向相互垂直。

如图1、图3所示，船用双轮卧式推进器包括齿轮箱1、泵壳2、叶轮3、密封件4。用螺栓将齿轮箱1和泵壳2连成一体后借助密封件4固装在船体0底部的开孔中，以使泵壳2全部浸入水中，而齿轮箱1位于船体0内部，不与水接触。齿轮箱1为一密封箱体，不起减速作用，只用于调整转动方向，它有一根水平输入轴11，两根旋转方向相反的铅垂输出轴12。在齿轮箱内有一对伞齿轮13，分别固装在输入轴11和一根输出轴12上，用于将水平输入轴11的转动转变成铅垂输出轴12的转动。如图5所示，当两根输出轴12间的距离较大(取决于叶轮3的大小)时，为避免使用直径过大的传动齿轮，可在固装在两根输出轴12上的两个齿轮14之间加装两个介轮，即通过四个等直径小齿轮啮合时产生的换向传动代替两个等直径大齿轮啮合时的反向传动。如图2、图4所示，在泵壳2内，两个等直径的叶轮3分别固装在两根输出轴12的端部。根据设计要求，当输入轴11的转速较高时，采用离心泵上使用的闭式叶轮3(旋转时，中心区产生负压，吸水)，相应地，进水口21位于泵壳2的下端面上；当输入轴11的转速较低时，采用开式直叶叶轮3(靠旋转的叶片拨水)，相应地，进水口21位于泵壳2两侧的柱面壁上。无论采用何种叶轮3，泵壳2上的出水口22都沿船舶纵轴线方向。

本实用新型结构简单，因取消进水流道，避免产生“空化”现象；因进水口轴线与出水口轴线垂直，增加了动量改变量，即增加了推力。

Claims (3)

1.一种船用双轮卧式推进器，包括齿轮箱(1)、泵壳(2)、叶轮(3)、密封件(4)；其特征在于两个叶轮(3)处于水平状态，反向转动，无进水流道，进水口水流方向与出水口水流方向垂直；结构上，用螺栓将齿轮箱(1)和泵壳(2)连成一体后借助密封件(4)固装在船体(0)底部的开孔中，泵壳(2)全部浸入水中，而齿轮箱(1)位于船体(0)内部，不与水接触；齿轮箱(1)为一密封箱体，有一根水平输入轴(11)，两根旋转方向相反的铅垂输出轴(12)；在齿轮箱内有一对伞齿轮(13)，分别固装在输入轴(11)和一根输出轴(12)上；在固装在两根输出轴(12)上的两个齿轮(14)之间加装两个介轮，即通过四个等直径齿轮(14)啮合产生两根输出轴(12)的反向传动；在泵壳(2)内，两个等直径的叶轮(3)分别固装在两根输出轴(12)的端部；泵壳(2)上加工出进水口(21)和出水口(22)；出水口(22)沿船舶纵轴线方向。

2.如权利要求1所述的船用双轮卧式推进器，其特征在于叶轮(3)采用离心泵上使用的闭式叶轮，进水口(21)位于泵壳(2)的下端面上。

3.如权利要求1所述的船用双轮卧式推进器，其特征在于叶轮(3)采用开式直叶叶轮，进水口(21)位于泵壳(2)两侧的柱面壁上。

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